نوشته‌ها

آلودگی میکروبی استخر

آلودگی میکروبی استخر

آلودگی میکروبی استخر شامل  انواع بیماريهاي باکتریایی، ویروسی، قارچی و انگلی بوده و تدوین معیارهاي بهداشتی، به منظور جلوگیري از بیماريهاي منتقله از آب آلوده نیز یکی از مهمترین عواملی است که در سالم سازي آب استخرها و سلامت شناگران تأثیر مستقیم دارد. در بررسی کیفی آب استخرهاي شنا، عوامل فیزیکی و میکروبی جزء شاخصهاي بهداشتی کیفی آب استخرهاي شنا قرار گرفته اند که رعایت استاندارد هریک از آنها در جلوگیري از بروز بیماريها، نقش عمدهاي دارد.

در شاخص هاي جدید عوامل فیزیکی شامل کدورت، pH و کلر باقیمانده، عوامل میکروبی شامل هترو پلیت کانت (یک معیار عمومی و غیراختصاصی براي تعیین سطح میکروبی)، شاخص هاي مدفوعی (نظیر کلیفرمهاي مقاوم به گرما و اشرشیاکلی،) سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس میباشد.

شاخصهاي مدفوعی براي بررسی آلودگی میکروبی استخر از نظر آلودگی با مدفوع، شاخصهاي غیرمدفوعی (نظیر سودوموناس آئروژینوزا) براي بررسی شرایط رشد در آب استخر و استافیلوکوکوس اورئوس براي تعیین ورود مواد غیرمدفوعی کاربرد دارند.

سودوموناس آئروژینوزا، عامل اتیولوژیک درماتیت و عفونت گوش در افراديکه در معرض آبهاي تفریحی بوده اند میباشد.  اوجود اینکه منبع غالب ورود سودوموناس آئروژینوزا در آب استخر و جکوزي از طریق افراد آلوده است، ولی گرما و رطوبت محیط استخر میتواند در ایجاد آلودگی مؤثر باشد. اگزوتوکسین Aاین باکتري نیز بیشترین ارتباط را با بیماريزایی آن دارد.


خطر انتقال عفونتهاي استافیلوکوکی در آبهاي تفریحی با تعداد شناگران بالا وجود دارد، لذا دوش گرفتن قبل از استخر میتواند در کاهش ورود استافیلوکوکوس اورئوس از طریق پوست به داخل استخر مؤثر باشد.

چرخش مداوم آب استخر از طریق فرآیند تصفیه (عبور از فیلترها) نیز به کنترل این باکتري در استخر کمک میکند. آلودگی با استافیلوکوک را میتوان با نظافت مناسب محوطه اطراف استخر کاهش داد. براي غیـرفعـالکـردن استـافیلـوکـوکـوس اورئـوس در استخـرهاي شنـا میتوان میـزان کلر باقیمانده استخر را بیشتر از 1میلیگرم برلیتر در نظر گرفت .از شاخصهاي مهم دیگر در بررسی کیفی استخرهاي شنا، اندازهگیري پارامترهاي فیزیکی نظیر کدورت ، pH و کلر باقیمانده است.

کدورت در آب به وسیله حضور ذراتی مانند رُس، لجن، ذرات کلوئیدي و پلانکتونهاي میکروسکوپی ایجاد شده و معیاري از توانایی آب براي پراکنش و جذب نور است. میزان کدورت ،(Nephelometric Turbidity Unit – NTU) استخر طبق استاندارد 0.5  مـی بـاشـد. مهـمتـریـن اثـر کـدورت بـالا، تحـریـک رشـد میکروارگانیسمهاست.

زیرا میکروبها با اتصال به ذرات، رشد سریعتري نسبت به حالتیکه در آب آزادند دارا هستند. یکی دیگر از اثرات کدورت بالا، افزایش مصرف مواد ضدعفونی است؛ زیرا باعث حفاظت میکروارگانیسمها از مواد ضدعفونی میشود. تماس افراد با pHبالاي 11منجر به التهاب در چشم، پوست و غشاي مخاطی میشود. تماس با pHپایین نیز میتواند منجر به آسیبهاي مشابه گردد. کاهش ( pHزیر ۲/۵) نیز باعث آسیب شدید به اپیتلیوم میشود. همچنین براي ضدعفونی مؤثر آب با کلر، ترجیحاً pHباید کمتر از 5باشد. البته pHآب واردشده در شبکه لوله ها میبایست طوري تنظیم گردد که حداقل خورندگی را دارا باشد. بهینه pHدر موارد مختلف مطابق با مصرف آب است، ولی در کل یک محدوده 9.5-6.0در نظر گرفته میشود.

ابزار اندازه گیری آلودگی میکروبی استخر شامل دستگاه های تجزیه دستگاهی همچون اسپکتروفتومتر، جذب اتمی و … و دستگاه TDS متر، دستگاه PH متر و اتوکلاو و آون و لوله های کشت و محیط کشت های میکروبی و … می باشد. در واقع برای آنالیز آب باید نمونه های آب از لحاظ میکروبی و شیمیایی و فیزیکی مورد بررسی قرار گرفته، دستگاه های تجزیه دستگاهی برای اندازه گیری کاتیون ها و آنیون های آب شامل یون های نیترات، سولفات، فسفات، نیتریت، آمونیاک، آهن، کروم، مس، منگنر، روی ، آرسنیک و … می باشد که میزان استاندارد توصیه شده این پارامتر ها در استاندارد شماره ۱۱۲۰۳ سازمان ملی استاندارد ذکر شده است.

هالوژنها و مشتقات آنها مواد شیمیایی اولیه اي هستند که براي کنترل فعالیتهاي میکروبی مورد استفاده قرار میگیرند.
رایجترین ترکیب شیمیایی براي ضدعفونی کردن آب استخرها، کلر میباشد. تماس با کلر در انسان سبب تشدید حملات آسم،
ایجاد درماتیت و افزایش خطر ابتلا به سرطان مثانه میشود. میزان کلر باقیمانده در آب استخر باید بین 1-3میلیگرم برلیتر باشد.

 

استاندارد  آب استخر جهت آلودگی میکروبی استخر

 

استانداردهای جهانی آب آشامیدنی

استانداردهای جهانی آب آشامیدنی

از مهم ترین استانداردهای جهانی آب آشامیدنی می توان به  استاندارد epa آب آشامیدنی و استاندارد های آب آشامیدنی اتحادیه اروپا و سازمان بهداشت جهانی و استانداردهای آب آشامیدنی کشور استرالیا اشاره کرد که بعنوان منابع استاندارد داخلی ایران نیز برای آب آشامیدنی نیز مورد استفاده قرار می گیرند. برای کشور هایکه فاقد استاندارد آب شرب می باشند، سازمان بهداشت جهانی استاندارد هایی را در این زمنیه تدوین کرده است.مثلا در کشور چین استاندارد های آب آشامیدنی در سال ۲۰۰۲ توسط سازمان حفاظت محیط زیست چین تدوین گردیده است.

به طور کلی برای نمونه آب  آشامیدنی پارامتر هایی که بمنظور تعیین کیفیت آب مورد نظر است تقریبا در تمامی کشور های یکسان می باشد اما بحث و مجادله نظر بیشتر مربوط به مقادیر پارامتر های مختلف در کشور های مختلف می باشد. به طور مثل طبق استاندارد شماره ۱۰۵۳ سازمان ملی استاندارد ایران حداکثر مقدار مجاز آرسنیک در آب آشامیدنی باید ۱۰ ppb باشد ولی حداکثر مقدار مجاز آرسنیک در آب آِشامیدنی کشور چین 50 ppb می باشد. این درحالی است که استاندارد epa آب آشامیدنی و استاندارد آب آِشامیدنی اتحادیه اروپا مقدار حداکثر 10 ppb را برای آب  آشامیدنی را نظر گرفته اند.

مقایسه استانداردهای جهانی آب آشامیدنی

در جدول زیر مقایسه ای بین تعدادی از پارامتر های استاندارد های جهانی آب آشامیدنی شامل استاندارد epa آب آشامیدنی، استاندارد های آب سازمان بهداشت جهانی ، استاندارد های آب اتحادیه اروپا و استاندارد شماره ۱۰۵۳  ایران بیان می گردد. البته قابل ذکر است که روش های انجام آزمایش های آب در تمامی این استاندارد ها باید یکسان بوده و بر اساس استاندارد متد standard methods for the examination of water and wastewater می باشد که وابسته به سازمان بهداشت جهانی می باشد. به طور کلی برای تعیین کیفیت آب آشامیدنی ، باید کاتیون ها و آنیون های موجود در ترکیبات آب آنالیز شده که این پارامتر ها شامل : نیترات، نیتریت آمونیاک، سدیم،پتاسیم، کلسیم، منیزیوم، سختی کل، کلراید، فلوراید، سولفات، فسفات، آهن، کروم، مس، منگنز، سرب، روی، آرسنیک، جیوه و ترکیبات هیدروکربن های آب مورد آنالیز قرار بگیرند.

 

مقایسه استاندارد های جهانی

آب آشامیدنی

(ابعاد بر حساب میلیگرم بر لیتر)

استاندارد شماره ۱۰۵۳ ایران استاندارد epa آب آشامیدنی استاندارد های آب سازمان بهداشت جهانی  استاندارد آب اتحادیه اروپا
۱ آرسنيک Arsenic 0.01 0.01 0.01 0.01
۲ کروم Chromium 0.05 0.01 0.05 0.05
۳ کادميم Cadmium 0.003 0.005 0.003 0.005
۴ نیترات Nitrate 50 50 50 50
۵ سدیم Sodium 250 200 200 250
۶ فلوراید fluoride 1.5 4 1.5 1.5
۷ سختی کل Total Hardness 200 75 100 200
۸ کلسیم Calcium 300 200 200 300
۹ سلنیوم Selenium 0.04 0.05 0.01 0.04
جیوه Mercury 0.006 0.002 0.001 0.006

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب بر اساس نمودار زیر  شامل كل نيتـروژن كجـدال (TKN) ،  اندازه گيري مجموع نيتروژن آلي و آمونياكي مي باشد.  تقريباً 70-60درصد غلظـت TKN ورودي بصورت آمونياك است كه بطور سريع براي سنتز باكتري و نيتريفيكاسيون قابل استفاده اسـت.

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب

نيتروژن آلي به هر دو شكل محلول و ذره اي مي باشد كه مقداري از هر كدام از اينها، غير قابل تجزيه بيولوژيكي مي باشد. نيتروژن آلي قابل تجزيه ذره اي نـسبت بـه نيتـروژن آلـي قابـل تجزيـه محلـول، آهسته تر حذف مي شود؛ زيرا ابتدا يك واكنش هيدروليز نياز اسـت. نيتـروژن آلـي غيـر قابـل تجزيـه تقريباً 6درصد VSSغير قابل تجزيه بر حسب CODفاضـلاب ورودي در نظـر گرفتـه مـي شـود نيتروژن ذره اي غير قابل تجزيه در فلاك لجن فعال به دام مـي افتـد و در لجن دفعي وجود دارد؛ اما نيتروژن غير قابل تجزيه محلول در پساب خروجي زلال ساز ثانويه يافت مي شود. نيتروژن محلول غير قابل تجزيه در غلظت نيتروژن كل خروجي حضور دارد و نـسبت كـوچكي از غلظت TKNفاضلاب ورودي را شامل مي شود. غلظت نيتـروژن آلـي غيـر قابـل تجزيه در فاضلاب شهري معمولاً محـدوده اي از 1-2 میلی گرم لیتر برحـسب نيتـروژن اسـت. همچنين اين امكان وجود دارد كه بخشي از نيتروژن آلي غير قابـل تجزيـه محلـول از تنفس خودتخريبي توليد شود. تحقيق بيشتر براي فهم كامل منابع و عوامل موثر بر نيتروژن آلـي غيـر قابل تجزيه مورد نياز است.

مقدار قليائيت يك مشخصه مهم فاضلاب مي باشد كـه بـر عملكـرد فرآينـدهاي بيولـوژيكي نيتريفيكاسيون موثر است. قليائيت كافي براي دستيابي به نيتريفيكاسيون كامـل مـورد نيـاز اسـت. در بعضي موارد كه نمونه فاضلاب در دسترس نيست، قليائيت كل فاضلاب از طريق اطلاعـات مربـوط بـه قليائيت آب آشاميدني بعلاوه قليائيت حاصل از مصارف شهري تخمين زده مي شود.

روشهاي اندازه گيري شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب

روشـهاي مخـصوصي بـراي انـدازه گيـري nbVSS ، rbCODو نيتـروژن آلـي محلـول (sON)و نيتروژن آلي غير قابل تجزيه بيولوژيكي nbON در فاضلاب مورد استفاده اسـت. براي اندازه گیری  شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب،  تركيبات نيتروژنه، غلظت نيتـروژن آلـي محلـول از نظـر اثـر آن بـر غلظـت نيتروژن كل پساب خروجي مورد توجه است. نمونه صاف شده پساب خروجي طرح يا از راكتور تـصفيه در مقياس آزمايشگاهي را مي توان براي تعيين غلظت نيتروژن آلي محلـول پـساب خروجـي اسـتفاده
كرد كه بوسيله تفاوت بين غلظت
TKNنمونه صاف شده و غلظت آمونياك خروجي انجام مـي شـود. نيتروژن آلي محلول غير قابل تجزيه بيولوژيكيnbsON را نمي توان بطور مستقيم بدست آورد؛ اما از نقطه نظر عملي و با توجه به غلظت نيتروژن آلي محلول خروجي، كل غلظت نيتروژن آلـي محلـول خروجي معمولاً اطلاعات كافي را فراهم مي كند. نيتـروژن آلـي ذره اي غيـر قابـل تجزيـه بيولـوژيكي nbpON را مي توان بوسيله آزمايش VSSورودي براي نيتروژن آلي برآورد كرد و ميزان nbVSS را تخمين زد. نسبت نيتروژن موجود در VSSبصورت زير است.

شکل های مختلف نیتروژن در فاضلاب

Fn  = نسبت نيتروژن آلي موجود در g N/g VSS

TKN = غلظت كلTKN ، mg/l

sON =غلظت نيتروژن آلي (فيلتر شده) محلول  g/m3

nbpON =  غلظت نيتروژن آلي ذره اي غير قابل تجزيه بيولوژيكي ،  g/m3

 

آنالیز آب

آنالیز آب

آنالیز آب ، شامل بررسی میکروبی، شیمیایی ، فیزیکی و فلزات سنگین نمونه های آب آشامیدنی، نمونه آب استخر ، نمونه آب دریا ها و رودخانه می باشد. که این پارامتر ها بر حسب کاربری آب مورد نظر متفاوت بوده و پارامتر های کیفی شیمیایی و میکروبی متفاوتی را شامل می شود. آنالیز آب از لحاظ شیمیایی شامل بررسی غلظت کاتیون ها و آنیون های آب مانند سولفات، نیترات، نیتریت، آمونیاک ، کلراید، سدیم ، پتاسیم ، سیلیس ، سختی آب و آنالیز میکروبی آب شامل بررسی پرارامتر هایی همچون توتال کلی فرم و فیکال کلیفرم و باکتری های آلاینده آب و همچنین فلزات سنگین آلاینده آب می باشد.

كل جامدات در آب به دو صورت جامدات معلق و محلول وجود دارند؛ جامدات معلق در آب شامل مواد معدني مانند شن؛ سيلت و ديگر تركيبات خاك و موادآ لي شامل فيبرهاي گياهي؛ جلبكها و باكتريها ميباشند. كل جامدات محلول TDS در آب  آشاميدني شامل نمكهاي معدني با غلظت كمي از مواد آلي ميباشند كه يونهاي اصلي تشكيل دهنده جامدات محلول كربنات ،بيكربنات كلرايد،سولفات،نيترات،سديم، پتاسيم، كلسيم و منيزيم ميباشند. 

رنگ آب نيز از پارامترهايي است كه از نظر زيباشناختي داراي اهميت است. اگر آب رنگي باشد، مردم به طور غيرارادي از استفاده آن پرهيز ميكنند، حتي اگر كاملا از نظر بهداشت عمومي سالم باشد. رنگ معمولا بوسيله مواد آلي از قبيل جلبكها يا تركيبات هيوميك يا مواد محلولي مثل آهن ايجاد ميشود. به آبي سخت گفته ميشود كه داراي مقادير بالاي مواد محلول
(يونهاي فلزي) باشد. اين يونها عمدتا شامل
 کلسیم و منیزیم  می باشد.

در تصفيه آب، همچنين در گندزدايي و كنترل خوردگي pHداراي اهميت ميباشد. سرعت خوردگي آب بستگي زيادي به pHآب دارد. گاز كلر معمولا به صورت محلول جهت گندزدايي آب مورد استفاده قرار ميگيرد و در آب بدون آمونياك به اسيد هيپوكلرو( HOCl) و يون هيپوكلريت OCl هيدروليز ميشود. اسيد هيپوكلرو در آب معمولا به عنوان كلر آزاد باقيمانده شناخته ميشود.

گاز كلر محلول در آب يك عامل اكسيدكننده است و ميتواند مشكلاتي نظير خوردگي ، فرسايش و انحلال مواد لوله هاي شبكه
آبرساني را در پي داشته باشد. يون كلر مهمترين آنيون مهاجم آب است و باعث تشديد خوردگي ميشود. براي تعيين ميزان خورنده يا رسوبگذار بودن آب به پارامترهاي قليائيت و سختي كلسيمي نياز است. قليائيت نمايانگر ظرفيت آب براي خنثي كردن اسيد افزوده شده تا رسيدن به
pHحدود 4.5است.

در فرايند تصفيه آب،كدورت اهميت زيادي دارد، بويژه اينكه تيره بودن آب از نظر زيباشناختي آزاردهنده است و همچنين حضور ذرات كلوئيدي ريز حذف يا غير فعالسازي ارگانيسمهاي بيماريزا را دشوار ميسازد.